CN118769254B - 一种抓取设备及抓取方法 - Google Patents

Abstract

本申请提供了一种抓取设备及抓取方法，该方法首先获取机械臂上的第一链接关节中各个检测点位，得到第一上程坐标组和第一下程坐标组；由第一上程坐标组和第一下程坐标组进行偏差度检测，得到机械臂的第一抓取相位偏差；获取机械臂上的第二链接关节中各个检测点位在抓取坐标系中的时序坐标，得到第二上程坐标组和第二下程坐标组进行偏差度检测，得到机械臂的第二抓取相位偏差；对机械臂的第一抓取相位偏差和第二抓取相位偏差进行关节偏差度量，得到机械臂的关节重心影响度；最后获取目标物件参数信息，根据关节重心影响度和目标物件参数信息确定机械臂的工作模式，从而降低由于机械臂的重心变化导致的机械臂振动，提高了机械臂的抓取精度。

Description

一种抓取设备及抓取方法

技术领域

本申请涉及机械臂技术领域，并且更具体地，涉及一种抓取设备及抓取方法。

背景技术

机械臂是一种能够模拟人类手臂功能的机械装置，它通常由多个连接的刚性臂段和关节组成，可以在空间中进行各种运动，以完成特定任务，机械臂通过精确的控制系统和传感器实现高精度的位置控制和运动，能够准确地定位和抓取目标物体，从而保证了在复杂环境中的稳定性和可靠性，特别是在需要重复动作的生产线上，机械臂广泛应用于工业自动化等领域。

现有的机械臂抓取方法中，主要通过预设的程序控制电力输出，使得机械臂完成期望的抓取动作，但是机械臂的自重在不同方向上对应抓取动作的影响不同，向上抓取时，机械臂的自重会使得关节的位置稍微下沉，影响到抓取物体的位置，而向下抓取时，尤其机械臂抓取的物件较重时，机械臂的自重和物件重量则会使得机械臂的重心变化，使得机械臂的关节在下落过程中加速，导致机械臂振动，极大的降低了机械臂在狭小空间内的抓取精度。

发明内容

本申请提供一种抓取设备及抓取方法，以降低机械臂的自重或抓取物件过重时，机械臂重心变化导致的机械臂振动，提高了机械臂的抓取精度。

第一方面，本申请提供一种抓取方法，该方法可以由网络设备执行，或者，也可以由配置于网络设备中的芯片执行，本申请对此不作限定。

具体的，该方法包括：

启动机械臂控制，根据所述机械臂的标定抓取方向确定抓取坐标系；

获取所述机械臂上的第一链接关节中各个检测点位分别在所述抓取坐标系中的时序坐标并进行时序分类，得到第一上程坐标组和第一下程坐标组；

由所述第一上程坐标组和所述第一下程坐标组进行偏差度检测，得到所述机械臂的第一抓取相位偏差；

获取所述机械臂上的第二链接关节中各个检测点位在所述抓取坐标系中的时序坐标，得到第二上程坐标组和第二下程坐标组，由所述第二上程坐标组和所述第二下程坐标组进行偏差度检测，得到所述机械臂的第二抓取相位偏差；

对所述机械臂的第一抓取相位偏差和第二抓取相位偏差进行关节偏差度量，得到所述机械臂的关节重心影响度；

获取目标物件参数信息，根据所述关节重心影响度和所述目标物件参数信息确定所述机械臂的工作模式，并控制所述机械臂按照确定的工作模式进行抓取。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，根据所述机械臂的标定抓取方向确定抓取坐标系具体包括：

根据所述机械臂的标定抓取方向确定机械臂的检测基准点；

根据所述机械臂的标定抓取方向和所述检测基准点构造抓取坐标系，并将机械臂的各个链接关节设置到所述抓取坐标系中的初始位置。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，获取所述机械臂上的第一链接关节中各个检测点位分别在所述抓取坐标系中的时序坐标并进行时序分类，得到第一上程坐标组和第一下程坐标组具体包括：

分别采集机械臂上的第一链接关节在向上抓取和向下抓取时各个检测点位分别对应的三维坐标，并将全部三维坐标转换为抓取坐标系中的二维坐标；

根据各个二维坐标对应的检测时刻进行排序，得到所述第一链接关节的各个检测点分别对应的时序坐标集合；

获取机械臂的向上抓取时间段和向下抓取时间段，依据对应的抓取时间段和检测时刻对各个时序坐标进行分类，得到多个上程坐标值和多个下程坐标值并分别存储在第一上程坐标组和第一下程坐标组中。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，由所述第一上程坐标组和所述第一下程坐标组进行偏差度检测，得到所述机械臂的第一抓取相位偏差具体包括：

根据所述第一上程坐标组确定第一上程路径值；

根据所述第一下程坐标组确定第一下程路径值；

获取检测点位分布距离，根据所述检测点位分布距离、所述第一上程路径值和所述第一下程路径值，确定所述机械臂的第一抓取相位偏差。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，根据所述关节重心影响度和所述目标物件参数信息确定所述机械臂的工作模式具体包括：

通过所述目标物件参数信息获取目标物件重量；

根据所述关节重心影响度确定重心影响阈值，当所述目标物件重量低于所述重心影响阈值，设置所述机械臂运行第一工作模式；

当所述目标物件重量高于所述重心影响阈值，设置所述机械臂运行第二工作模式。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，所述机械臂的第二工作模式的加速度阈值高于所述第一工作模式的加速度阈值。

结合第一方面，在第一方面的某些实现方式中，采用视觉传感器获取所述机械臂上的第一链接关节中各个检测点位分别在所述抓取坐标系中的时序坐标。

第二方面，本申请提供一种抓取设备，包括有抓取控制单元，所述抓取控制单元包括：

检测模块，用于启动机械臂控制，根据所述机械臂的标定抓取方向确定抓取坐标系；

处理模块，用于获取所述机械臂上的第一链接关节中各个检测点位分别在所述抓取坐标系中的时序坐标并进行时序分类，得到第一上程坐标组和第一下程坐标组；

所述处理模块，还用于由所述第一上程坐标组和所述第一下程坐标组进行偏差度检测，得到所述机械臂的第一抓取相位偏差；

所述处理模块，还用于获取所述机械臂上的第二链接关节中各个检测点位在所述抓取坐标系中的时序坐标，得到第二上程坐标组和第二下程坐标组，由所述第二上程坐标组和所述第二下程坐标组进行偏差度检测，得到所述机械臂的第二抓取相位偏差；

所述处理模块，还用于对所述机械臂的第一抓取相位偏差和第二抓取相位偏差进行关节偏差度量，得到所述机械臂的关节重心影响度；

执行模块，用于获取目标物件参数信息，根据所述关节重心影响度和所述目标物件参数信息确定所述机械臂的工作模式，并控制所述机械臂按照确定的工作模式进行抓取。

第三方面，本申请提供一种计算机终端设备，所述计算机终端设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有代码，所述处理器被配置为获取所述代码，并执行上述的一种抓取方法。

第四方面，本申请提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有至少一条计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现上述一种抓取方法所执行的操作。

本申请公开的实施例提供的技术方案具有以下有益效果：

本申请提供的一种抓取设备及抓取方法中，首先启动机械臂控制，根据机械臂的标定抓取方向确定抓取坐标系；获取机械臂上的第一链接关节中各个检测点位分别在抓取坐标系中的时序坐标并进行时序分类，得到第一上程坐标组和第一下程坐标组；由第一上程坐标组和第一下程坐标组进行偏差度检测，得到机械臂的第一抓取相位偏差；获取机械臂上的第二链接关节中各个检测点位在抓取坐标系中的时序坐标，得到第二上程坐标组和第二下程坐标组，由第二上程坐标组和第二下程坐标组进行偏差度检测，得到机械臂的第二抓取相位偏差；对机械臂的第一抓取相位偏差和第二抓取相位偏差进行关节偏差度量，得到机械臂的关节重心影响度；最后获取目标物件参数信息，根据关节重心影响度和目标物件参数信息确定机械臂的工作模式。

由此可见，本申请通过确定机械臂自重对第一链接关节及第二链接关节在不同方向上抓取时的偏差程度，得到第一抓取相位偏差和第二抓取相位偏差，即将不同链接关节的位置信息分为上程（上升过程）和下程（下降过程）坐标组，从而分析机械臂在不同方向运动时的动态行为，进而根据机械臂的第一抓取相位偏差和第二抓取相位偏差，确定机械臂的关节重心影响度，从而确定机械臂的重心在运动过程中对机械臂整体运动的影响，重心偏移会导致机械臂在抓取过程中的不稳定和振动，最后根据关节重心影响度调节机械臂的工作模式，在不同的关节重心影响度和物件参数时，使得机械臂处于工作模式中（例如在不同工作模式中调整机械臂的加速度限制），从而降低由于机械臂的重心变化导致的机械臂振动，提高了机械臂的抓取精度。

附图说明

图1是根据本申请一些实施例所示的一种抓取方法的示例性流程图；

图2是根据本申请一些实施例所示的抓取控制单元的示例性硬件和/或软件的示意图；

图3是根据本申请一些实施例所示的实现一种抓取方法的计算机终端设备的结构示意图。

具体实施方式

本申请首先启动机械臂控制，根据机械臂的标定抓取方向确定抓取坐标系；获取机械臂上的第一链接关节中各个检测点位分别在抓取坐标系中的时序坐标并进行时序分类，得到第一上程坐标组和第一下程坐标组；由第一上程坐标组和第一下程坐标组进行偏差度检测，得到机械臂的第一抓取相位偏差；获取机械臂上的第二链接关节中各个检测点位在抓取坐标系中的时序坐标，得到第二上程坐标组和第二下程坐标组，由第二上程坐标组和第二下程坐标组进行偏差度检测，得到机械臂的第二抓取相位偏差；对机械臂的第一抓取相位偏差和第二抓取相位偏差进行关节偏差度量，得到机械臂的关节重心影响度；最后获取目标物件参数信息，根据关节重心影响度和目标物件参数信息确定机械臂的工作模式，从而降低由于机械臂的重心变化导致的机械臂振动，提高了机械臂的抓取精度。

为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。参考图1，该图是根据本申请一些实施例所示的一种抓取方法的示例性流程图，该抓取方法100主要包括如下步骤：

在步骤S101中，启动机械臂控制，根据所述机械臂的标定抓取方向确定抓取坐标系。

需要说明的是，所述抓取坐标系为以标定抓取方向为抓取平面的二维坐标系，用于对所述机械臂进行抓取能力测试，在一些实施例中，为便于确定自重对所述机械臂中各个链接关节的影响，在设置抓取坐标系时，可将所述抓取坐标系的坐标平面设置与地面垂直。

可选的，在一些实施例中，所述标定抓取方向为预设的抓取方向，具体实现时，可以将标准空间坐标系中任一与空间Z轴垂直的向量方向作为所述标定抓取方向，具体实现时，也可以根据机械臂的周围环境，选择空间环境较为空旷的方向作为所述标定抓取方向。

可选的，在一些实施例中，根据所述机械臂的标定抓取方向确定抓取坐标系具体包括：

根据所述机械臂的标定抓取方向确定机械臂的检测基准点，具体实现时，可以将所述机械臂的基座在所述标定抓取方向上的位置作为所述机械臂的基准点。

根据所述机械臂的标定抓取方向和所述检测基准点构造抓取坐标系，并将机械臂的各个链接关节设置到所述抓取坐标系中的初始位置，具体实现时，可以设置所述检测基准点作为所述抓取坐标系的坐标原点，所述抓取坐标系的第一坐标轴方向为所述标定抓取方向，所述抓取坐标系的第二坐标轴方向为标准空间坐标系中的Z轴方向，并根据所述机械臂中各个链接关节的空间位置，确定各个链接关节在所述抓取坐标系中的初始位置。

在步骤S102中，获取所述机械臂上的第一链接关节中各个检测点位分别在所述抓取坐标系中的时序坐标并进行时序分类，得到第一上程坐标组和第一下程坐标组。

需要说明的是，机械臂的第一链接关节指的是机械臂的第一个可运动部件或关节，它连接着机械臂的基座和第二个关节，在多关节机械臂中，每个关节允许机械臂在不同方向上进行运动，从而实现复杂的空间运动和操作

需要说明的是，所述第一上程坐标组和第一下程坐标组分别由各个检测点位分别对应的上程坐标值和下程坐标值组成，其中，所述上程坐标值表示机械臂向上抓取时，所述第一链接关节中各个检测点位在所述抓取坐标系中的坐标，所述下程坐标值表示机械臂向下抓取时，所述第一链接关节中各个检测点位在所述抓取坐标系中的坐标。

可选的，在一些实施例中，所述第一链接关节中的检测点位数量预设为常数，所述第一链接关节中的检测点位在所述第一链接关节与机械臂基座的连杆上均匀分布。

可选的，在一些实施例中，可以采用视觉传感器采集所述机械臂上的第一链接关节中各个检测点位在所述抓取坐标系中的坐标，得到第一上程坐标组和第一下程坐标组。

可选的，在一些实施例中，获取所述机械臂上的第一链接关节中各个检测点位分别在所述抓取坐标系中的时序坐标并进行时序分类，得到第一上程坐标组和第一下程坐标组具体包括：

分别采集机械臂上的第一链接关节在向上抓取和向下抓取时各个检测点位分别对应的三维坐标，并将全部三维坐标转换为抓取坐标系中的二维坐标；

根据各个二维坐标对应的检测时刻进行排序，得到所述第一链接关节的各个检测点分别对应的时序坐标集合；

获取机械臂的向上抓取时间段和向下抓取时间段，依据对应的抓取时间段和检测时刻对各个时序坐标进行分类，得到多个上程坐标值和多个下程坐标值并分别存储在第一上程坐标组和第一下程坐标组中。

在步骤S103中，由所述第一上程坐标组和所述第一下程坐标组进行偏差度检测，得到所述机械臂的第一抓取相位偏差。

需要说明的是，所述第一抓取相位偏差表示所述机械臂的第一链接关节由于机械臂自重导致的上下程抓取偏差量化值，根据相同环境下所述机械臂的第一链接关节在向上和向下抓取时的路程路径值偏差确定，可选的，在一些实施例中，由所述第一上程坐标组和所述第一下程坐标组进行偏差度检测，得到所述机械臂的第一抓取相位偏差具体包括：

根据所述第一上程坐标组确定第一上程路径值；

根据所述第一下程坐标组确定第一下程路径值；

获取检测点位分布距离，根据所述检测点位分布距离、所述第一上程路径值和所述第一下程路径值，确定所述机械臂的第一抓取相位偏差。

具体实现时，所述第一上程路径值为所述第一上程坐标组中的第一个时序坐标与最后一个时序坐标之间的坐标距离值，所述第一下程路径值为所述第一下程坐标组中的第一个时序坐标与最后一个时序坐标之间的坐标距离值，所述检测点位分布距离为所述第一链接关节中各个检测点位相互间的平均距离值，在一些实施例中，所述第一抓取相位偏差和=（所述第一下程路径值-所述第一上程路径值）/2pi×所述检测点位分布距离，其中pi为自然圆周率。

在步骤S104中，获取所述机械臂上的第二链接关节中各个检测点位在所述抓取坐标系中的时序坐标，得到第二上程坐标组和第二下程坐标组，由所述第二上程坐标组和所述第二下程坐标组进行偏差度检测，得到所述机械臂的第二抓取相位偏差。

需要说明的是，机械臂的第二链接关节是指连接在第一链接关节之后的第二个关节部件，在多关节机械臂中，每个关节都能够在不同的方向上进行运动，通过这些关节的组合和协调，机械臂能够完成复杂的空间运动和操作任务。

可选的，在一些实施例中，获取所述机械臂上的第二链接关节中各个检测点位在所述抓取坐标系中的时序坐标，得到第二上程坐标组和第二下程坐标组具体包括：

分别采集机械臂上的第二链接关节在向上抓取和向下抓取时各个检测点位分别对应的三维坐标，并将全部三维坐标转换为抓取坐标系中的二维坐标；

根据各个二维坐标对应的检测时刻进行排序，得到所述第二链接关节的各个检测点分别对应的时序坐标集合；

获取机械臂的向上抓取时间段和向下抓取时间段，依据对应的抓取时间段和检测时刻对各个时序坐标进行分类，得到多个上程坐标值和多个下程坐标值并分别存储在第二上程坐标组和第二下程坐标组中。

可选的，在一些实施例中，由所述第二上程坐标组和所述第二下程坐标组进行偏差度检测，得到所述机械臂的第二抓取相位偏差具体包括：

根据所述第二上程坐标组确定第二上程路径值；

根据所述第二下程坐标组确定第二下程路径值；

获取第二链接关节的检测点位分布距离，根据第二链接关节的检测点位分布距离、所述第二上程路径值和所述第二下程路径值，确定所述机械臂的第二抓取相位偏差。

具体实现时，所述第二上程路径值为所述第二上程坐标组中的第二个时序坐标与最后一个时序坐标之间的坐标距离值，所述第二下程路径值为所述第二下程坐标组中的第二个时序坐标与最后一个时序坐标之间的坐标距离值，第二链接关节的检测点位分布距离为所述第二链接关节中各个检测点位相互间的平均距离值，在一些实施例中，所述第二抓取相位偏差和=（所述第二下程路径值-所述第二上程路径值）/2pi×所述检测点位分布距离。

在步骤S105中，对所述机械臂的第一抓取相位偏差和第二抓取相位偏差进行关节偏差度量，得到所述机械臂的关节重心影响度。

需要说明的是，所述关节重心影响度为所述机械臂在相同工作环节下，机械臂相对于基座的不同延伸长度的链接关节受自重的影响程度，根据所述机械臂的第一抓取相位偏差和第二抓取相位偏差确定，可选的，在一些实施例中，对所述机械臂的第一抓取相位偏差和第二抓取相位偏差进行关节偏差度量，得到所述机械臂的关节重心影响度具体包括：

获取第一链接长度和第二链接长度；

根据所述第一链接长度、所述第二链接长度、所述第一抓取相位偏差和所述第二抓取相位偏差，确定所述机械臂的初始关节重心影响度；

由所述第一上程坐标组和所述第二上程坐标组确定上程相关调节系数；

由所述第一下程坐标组和所述第二下程坐标组确定下程相关调节系数；

根据所述上程相关调节系数和所述下程相关调节系数对所述初始关节重心影响度进行相关性校正，得到所述机械臂的关节重心影响度。

可选的，在一些实施例中，所述第一链接长度为所述第一链接关节与所述机械臂基座之间的欧式距离值，所述第二链接长度为所述第一链接关节与所述第二链接关节之间的欧式距离值，具体实现时，所述初始关节重心影响度=（第一抓取相位偏差×第二链接长度）/（第二抓取相位偏差×第一链接长度）。

需要说明的是，所述上程相关调节系数和所述下程相关调节系数用于对机械臂的关节重心影响度进行校正，通过确定第一链接关节和所述第二链接关节在运动时坐标变化的相关系数，并根据相关系数对机械臂的初始关节重心影响度进行调节，从而对可能存在的影响机械臂运动的外界干扰进行消除。

优选的，在一些实施例中，所述上程相关调节系数为所述第一上程坐标组和所述第二上程坐标组之间的皮尔逊相关系数，所述下程相关调节系数为所述第一下程坐标组和所述第二下程坐标组之间的皮尔逊相关系数，具体实现时所述关节重心影响度=初始关节重心影响度×（上程相关调节系数/下程相关调节系数）。

在步骤S106中，获取目标物件参数信息，根据所述关节重心影响度和所述目标物件参数信息确定所述机械臂的工作模式，并控制所述机械臂按照确定的工作模式进行抓取。

需要说明的是，所述关节重心影响度为所述机械臂在相同工作环节下，机械臂相对于基座的不同延伸长度的链接关节受自重的影响程度，机械臂在抓取目标物件时的延伸长度最大，受物件重量影响导致的重心变化最大，因此当所述关节重心影响度越大时，机械臂越容易由于重心变化导致机械臂向下抓取时由于加速度过快而导致机械臂振动，此时需要根据机械臂的关节重心影响度和所述目标物件参数信息调节所述机械臂的工作模式，从而在机械臂在受自重影响程度较大或所抓取的物件重量过高时，通过改变机械臂的工作模式，例如在不同工作模式下限制机械臂的加速度从而避免机械臂由于中心变化导致加速度过快，达到降低机械臂下落时的振动的目的。

可选的，在一些实施例中，根据所述关节重心影响度和所述目标物件参数信息确定所述机械臂的工作模式具体包括：

通过所述目标物件参数信息获取目标物件重量；

根据所述关节重心影响度确定重心影响阈值，当所述目标物件重量低于所述重心影响阈值，设置所述机械臂运行第一工作模式；

当所述目标物件重量高于所述重心影响阈值，设置所述机械臂运行第二工作模式。

本申请中在确定了机械臂的工作模式后，即可控制所述机械臂按照确定的工作模式进行抓取，可选的，在一些实施例中，根据所述关节重心影响度所在的阈值区间，将所述关节重心影响度根据所在的阈值区间映射为对应的重心影响阈值，具体实现时，所述第一工作模式即为机械臂的额定工作模式，所述第二工作模式即为机械臂的加速度限制模式，具体实现时，例如，采用比例-积分-微分控制算法对所述机械臂的运动进行控制，其中第一工作模式下，所述机械臂的比例控制系数为1，积分控制系数为0.1，微分控制系数为0.01，在第二工作模式下，所述机械臂加入加速度反馈模块，当所述机械臂的加速度高于预设阈值时，所述机械臂的控制电路的前向通路中通过逻辑电路接入非线性死区，实现对所述机械臂的加速度限制；在一些实施例中，所述机械臂的第二工作模式的加速度预设阈值高于所述第一工作模式的加速度预设阈值，从而在机械臂在受自重影响程度较大或所抓取的物件重量过高时，通过改变机械臂的工作模式，即限制机械臂的加速度从而避免机械臂由于中心变化导致加速度过快，达到降低机械臂下落时的振动的目的。

优选的，在一些实施例中，控制机械臂按照所述第二工作模式进行抓取时，根据所述关节重心影响度调节所述机械臂的加速度阈值，具体实现时，可以将所述关节重心影响度与标准的关节重心影响度之间的比值作为调节系数，根据调节系数对所述第二工作模式中所述机械臂的加速度阈值进行调节，例如将原有的加速度阈值与所述调节系数相乘。

另外，本申请的另一方面，在一些实施例中，本申请提供一种抓取设备，包括有抓取控制单元，参考图2，该图是根据本申请一些实施例所示的抓取控制单元的示例性硬件和/或软件的示意图，该抓取控制单元200包括：处理模块201和执行模块202，分别说明如下：

检测模块201，在本申请的一些具体的实施例中，检测模块201用于启动机械臂控制，根据所述机械臂的标定抓取方向确定抓取坐标系；

处理模块202，在本申请的一些具体的实施例中，处理模块202用于获取所述机械臂上的第一链接关节中各个检测点位分别在所述抓取坐标系中的时序坐标并进行时序分类，得到第一上程坐标组和第一下程坐标组；

所述处理模块202，还用于由所述第一上程坐标组和所述第一下程坐标组进行偏差度检测，得到所述机械臂的第一抓取相位偏差；

所述处理模块202，还用于获取所述机械臂上的第二链接关节中各个检测点位在所述抓取坐标系中的时序坐标，得到第二上程坐标组和第二下程坐标组，由所述第二上程坐标组和所述第二下程坐标组进行偏差度检测，得到所述机械臂的第二抓取相位偏差；

所述处理模块202，还用于对所述机械臂的第一抓取相位偏差和第二抓取相位偏差进行关节偏差度量，得到所述机械臂的关节重心影响度；

执行模块203，在本申请的一些具体的实施例中，所述执行模块202主要用于获取目标物件参数信息，根据所述关节重心影响度和所述目标物件参数信息确定所述机械臂的工作模式，并控制所述机械臂按照确定的工作模式进行抓取。

上文详细介绍了本申请实施例提供的一种抓取设备及抓取方法的示例，可以理解的是，相应的装置为了实现上述功能，其包含了执行各个功能相应的硬件结构和/或软件模块。

本领域技术人员应该很容易意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，本申请能够以硬件或硬件和计算机软件的结合形式来实现，申请中的某个功能究竟以硬件还是计算机软件驱动硬件的方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件，因此专业技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

另外，本申请还提供一种计算机终端设备，所述计算机终端设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有代码，所述处理器被配置为获取所述代码，并执行上述的一种抓取方法。

在一些实施例中，参考图3，该图是根据本申请一些实施例所示的应用一种抓取方法的计算机终端设备的结构示意图。上述实施例中的一种抓取方法可以通过图3所示的计算机终端设备来实现，该计算机终端设备300包括至少一个通信总线301、通信接口302、处理器303以及存储器304。

处理器303可以是一个通用中央处理器(central processing unit，CPU)、也可以是特定应用集成电路(application specific integrated circuit，ASIC)或一个或多个用于控制本申请中的一种抓取方法的执行。

通信总线301可包括一通路，用于在上述组件之间传送信息。

存储器304可以是只读存储器（read only memory，ROM）或可存储静态信息和指令的其它类型的静态存储设备，随机存取存储器（random access memory，RAM）或者可存储信息和指令的其它类型的动态存储设备，也可以是电可擦可编程只读存储器（electricallyerasable programmable read only memory，EEPROM）、只读光盘（compact disc readonly Memory，CD ROM）或其它光盘存储、光碟存储（包括压缩光碟、激光碟、光碟、数字通用光碟、蓝光光碟等）、磁盘或者其它磁存储设备、或者能够用于携带或存储具有指令或数据结构形式的期望的程序代码并能够由计算机存取的任何其它介质，但不限于此。存储器304可以是独立存在，通过通信总线301与处理器303相连接。存储器304也可以和处理器303集成在一起。

其中，存储器304用于存储执行本申请方案的程序代码，并由处理器303来控制执行。处理器303用于执行存储器304中存储的程序代码。程序代码中可以包括一个或多个软件模块。上述实施例中第一抓取相位偏差的确定可以通过处理器303以及存储器304中的程序代码中的一个或多个软件模块实现。

通信接口302，使用任何收发器一类的装置，用于与其它设备或通信网络通信，如以太网，无线接入网（radio access network，RAN），无线局域网（wireless local areanetworks，WLAN）等。

可选地，上述计算机终端设备300还可以包括电源305，用于给实时计算机终端设备中的各种器件或电路提供电源。

在具体实现中，作为一种实施例，计算机终端设备可以包括多个处理器，这些处理器中的每一个可以是一个单核（single CPU）处理器，也可以是一个多核（multi CPU）处理器。这里的处理器可以指一个或多个设备、电路、和/或用于处理数据（例如计算机程序指令）的处理核。

上述的计算机终端设备可以是一个通用计算机终端设备或者是一个专用计算机终端设备。在具体实现中，计算机终端设备可以是台式机、便携式电脑、网络服务器、掌上电脑（personal digital assistant，PDA）、移动手机、平板电脑、无线终端设备、通信设备或者嵌入式设备。本申请实施例不限定计算机终端设备的类型。

另外，在本申请的其他方面还提供一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有至少一条计算机程序，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现上述一种抓取方法所执行的操作。

综上，本申请实施例公开的一种抓取设备及抓取方法中，首先启动机械臂控制，根据机械臂的标定抓取方向确定抓取坐标系；获取机械臂上的第一链接关节中各个检测点位分别在抓取坐标系中的时序坐标并进行时序分类，得到第一上程坐标组和第一下程坐标组；由第一上程坐标组和第一下程坐标组进行偏差度检测，得到机械臂的第一抓取相位偏差；获取机械臂上的第二链接关节中各个检测点位在抓取坐标系中的时序坐标，得到第二上程坐标组和第二下程坐标组，由第二上程坐标组和第二下程坐标组进行偏差度检测，得到机械臂的第二抓取相位偏差；对机械臂的第一抓取相位偏差和第二抓取相位偏差进行关节偏差度量，得到机械臂的关节重心影响度；最后获取目标物件参数信息，根据关节重心影响度和目标物件参数信息确定机械臂的工作模式，从而降低由于机械臂的重心变化导致的机械臂振动，提高了机械臂的抓取精度。

以上所述的仅是本申请的实施例，方案中公知的具体技术方案或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本申请技术方案的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本申请的保护范围，这些都不会影响本申请实施的效果和专利的实用性。

本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容，显然，本领域的技术人员可以对本申请进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若本申请的这些修改和变型属于本申请权利要求及其等同技术的范围之内，则本申请也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (9)

1.一种抓取方法，其特征在于，包括：

启动机械臂控制，根据所述机械臂的标定抓取方向确定抓取坐标系；

获取所述机械臂上的第一链接关节中各个检测点位分别在所述抓取坐标系中的时序坐标并进行时序分类，得到第一上程坐标组和第一下程坐标组；

由所述第一上程坐标组和所述第一下程坐标组进行偏差度检测，得到所述机械臂的第一抓取相位偏差；

获取所述机械臂上的第二链接关节中各个检测点位在所述抓取坐标系中的时序坐标，得到第二上程坐标组和第二下程坐标组，由所述第二上程坐标组和所述第二下程坐标组进行偏差度检测，得到所述机械臂的第二抓取相位偏差；

对所述机械臂的第一抓取相位偏差和第二抓取相位偏差进行关节偏差度量，得到所述机械臂的关节重心影响度；

获取目标物件参数信息，根据所述关节重心影响度和所述目标物件参数信息确定所述机械臂的工作模式，并控制所述机械臂按照确定的工作模式进行抓取；

其中，由所述第一上程坐标组和所述第一下程坐标组进行偏差度检测，得到所述机械臂的第一抓取相位偏差具体包括：

根据所述第一上程坐标组确定第一上程路径值；

根据所述第一下程坐标组确定第一下程路径值；

获取检测点位分布距离，根据所述检测点位分布距离、所述第一上程路径值和所述第一下程路径值，确定所述机械臂的第一抓取相位偏差；

其中，由所述第二上程坐标组和所述第二下程坐标组进行偏差度检测，得到所述机械臂的第二抓取相位偏差具体包括：

根据所述第二上程坐标组确定第二上程路径值；

根据所述第二下程坐标组确定第二下程路径值；

获取第二链接关节的检测点位分布距离，根据第二链接关节的检测点位分布距离、所述第二上程路径值和所述第二下程路径值，确定所述机械臂的第二抓取相位偏差；

其中，对所述机械臂的第一抓取相位偏差和第二抓取相位偏差进行关节偏差度量，得到所述机械臂的关节重心影响度具体包括：

获取第一链接长度和第二链接长度；

根据所述第一链接长度、所述第二链接长度、所述第一抓取相位偏差和所述第二抓取相位偏差，确定所述机械臂的初始关节重心影响度；

由所述第一上程坐标组和所述第二上程坐标组确定上程相关调节系数；

由所述第一下程坐标组和所述第二下程坐标组确定下程相关调节系数；

根据所述上程相关调节系数和所述下程相关调节系数对所述初始关节重心影响度进行相关性校正，得到所述机械臂的关节重心影响度；

其中，所述第一抓取相位偏差=（所述第一下程路径值-所述第一上程路径值）/2pi×所述检测点位分布距离，所述第二抓取相位偏差=（所述第二下程路径值-所述第二上程路径值）/2pi×所述检测点位分布距离，其中pi为自然圆周率；

其中，所述初始关节重心影响度=（第一抓取相位偏差×第二链接长度）/（第二抓取相位偏差×第一链接长度），所述关节重心影响度=初始关节重心影响度×（上程相关调节系数/下程相关调节系数）。

2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述机械臂的标定抓取方向确定抓取坐标系具体包括：

根据所述机械臂的标定抓取方向确定机械臂的检测基准点；

根据所述机械臂的标定抓取方向和所述检测基准点构造抓取坐标系，并将机械臂的各个链接关节设置到所述抓取坐标系中的初始位置。

3.如权利要求1所述的方法，其特征在于，获取所述机械臂上的第一链接关节中各个检测点位分别在所述抓取坐标系中的时序坐标并进行时序分类，得到第一上程坐标组和第一下程坐标组具体包括：

分别采集机械臂上的第一链接关节在向上抓取和向下抓取时各个检测点位分别对应的三维坐标，并将全部三维坐标转换为抓取坐标系中的二维坐标；

根据各个二维坐标对应的检测时刻进行排序，得到所述第一链接关节的各个检测点分别对应的时序坐标集合；

获取机械臂的向上抓取时间段和向下抓取时间段，依据对应的抓取时间段和检测时刻对各个时序坐标进行分类，得到多个上程坐标值和多个下程坐标值并分别存储在第一上程坐标组和第一下程坐标组中。

4.如权利要求1所述的方法，其特征在于，根据所述关节重心影响度和所述目标物件参数信息确定所述机械臂的工作模式具体包括：

通过所述目标物件参数信息获取目标物件重量；

根据所述关节重心影响度确定重心影响阈值，当所述目标物件重量低于所述重心影响阈值，设置所述机械臂运行第一工作模式；

当所述目标物件重量高于所述重心影响阈值，设置所述机械臂运行第二工作模式。

5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述机械臂的第二工作模式的加速度阈值高于所述第一工作模式的加速度阈值。

6.如权利要求1所述的方法，其特征在于，采用视觉传感器获取所述机械臂上的第一链接关节中各个检测点位分别在所述抓取坐标系中的时序坐标。

7.一种抓取设备，其采用权利要求1-6任一项所述的方法进行抓取，该抓取设备包括有抓取控制单元，其特征在于，所述抓取控制单元包括：

检测模块，用于启动机械臂控制，根据所述机械臂的标定抓取方向确定抓取坐标系；

处理模块，用于获取所述机械臂上的第一链接关节中各个检测点位分别在所述抓取坐标系中的时序坐标并进行时序分类，得到第一上程坐标组和第一下程坐标组；

所述处理模块，还用于由所述第一上程坐标组和所述第一下程坐标组进行偏差度检测，得到所述机械臂的第一抓取相位偏差；

所述处理模块，还用于获取所述机械臂上的第二链接关节中各个检测点位在所述抓取坐标系中的时序坐标，得到第二上程坐标组和第二下程坐标组，由所述第二上程坐标组和所述第二下程坐标组进行偏差度检测，得到所述机械臂的第二抓取相位偏差；

所述处理模块，还用于对所述机械臂的第一抓取相位偏差和第二抓取相位偏差进行关节偏差度量，得到所述机械臂的关节重心影响度；

执行模块，用于获取目标物件参数信息，根据所述关节重心影响度和所述目标物件参数信息确定所述机械臂的工作模式，并控制所述机械臂按照确定的工作模式进行抓取。

8.一种计算机终端设备，其特征在于，所述计算机终端设备包括存储器和处理器，所述存储器存储有代码，所述处理器被配置为获取所述代码，并执行如权利要求1至6任一项所述的抓取方法。

9.一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有至少一条计算机程序，其特征在于，所述计算机程序由处理器加载并执行以实现如权利要求1至6任一项所述的抓取方法所执行的操作。